Nghiên cứu hệ thống an toàn và ổn định trên ô tô

Đồ án nghiên cứu hệ thống an toàn và ổn định trên ô tô tại Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM

• Tác giả: Phạm Duy Minh
• Người hướng dẫn: GVC.ThS. Nguyễn Ngọc Bích
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Ô tô
• Đề tài: Nghiên cứu hệ thống an toàn và ổn định trên ô tô
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan nghiên cứu hệ thống an toàn và ổn định trên ô tô

Đề tài tốt nghiệp tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM tập trung nghiên cứu hệ thống an toàn và ổn định trên ô tô. Công trình do sinh viên Khoa Cơ khí Động lực thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Nguyễn Ngọc Bích. Trong ngành công nghiệp ô tô hiện đại, an toàn chủ động đóng vai trò sống còn. Các hệ thống điều khiển điện tử giúp phương tiện vận hành ổn định trong mọi điều kiện địa hình. Đề tài khảo sát toàn diện các trang bị cốt lõi gồm ABS, TRC, BA, EAS, VSC và EPS. Mỗi hệ thống đảm nhận một chức năng động học riêng biệt trên xe. Sự tích hợp mạng lưới cảm biến và bộ điều khiển trung tâm tạo thành mạng lưới bảo vệ khép kín. Người lái duy trì hướng di chuyển khi phanh gấp. Bánh xe tránh được hiện tượng trượt quay khi tăng tốc đột ngột. Hệ thống treo khí nén điện tử và hệ thống lái trợ lực điện tối ưu hóa cảm giác lái. Đồng thời, các công nghệ này giảm thiểu tối đa gia tốc lắc ngang thân xe. Nghiên cứu cung cấp tài liệu kỹ thuật chuẩn xác, phục vụ công tác đào tạo chuyên ngành kỹ thuật ô tô.

1.1. Bối cảnh nghiên cứu tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM

Khoa Cơ khí Động lực tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM là cơ sở đào tạo kỹ thuật uy tín. Sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô được trang bị kiến thức chuyên sâu về cơ điện tử. Đề tài nghiên cứu phản ánh xu hướng phát triển phương tiện giao thông thông minh. Các kỹ sư tương lai phân tích cấu trúc điều khiển của các dòng xe hiện đại. Nghiên cứu giải quyết nhu cầu chuẩn hóa giáo trình thực hành tại xưởng thí nghiệm. Sinh viên tiếp cận trực tiếp với các mô hình chấp hành thực tế. Việc tìm hiểu sâu về an toàn chủ động nâng cao năng lực chẩn đoán hư hỏng. Đề tài tạo tiền đề vững chắc cho việc ứng dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất công nghiệp.

1.2. Mục tiêu và phạm vi đề tài nghiên cứu an toàn xe cơ giới

Mục tiêu cốt lõi của đề tài là làm sáng tỏ nguyên lý vận hành của các hệ thống an toàn hiện đại. Phạm vi nghiên cứu bao gồm sáu phân hệ chính điều khiển chuyển động xe. Đó là hệ thống ABS, TRC, BA, EAS, VSC và EPS. Nghiên cứu phân tích sơ đồ mạch thủy lực và tín hiệu cảm biến tốc độ. Sinh viên hệ thống hóa cấu tạo các van điện từ và cơ cấu trợ lực lái điện. Tài liệu tổng hợp các phương thức giao tiếp mạng điều khiển khu vực CAN bus trên ô tô. Nội dung đề tài cung cấp bức tranh hoàn chỉnh về chu trình khép kín giữa phát hiện tín hiệu, tính toán ECU và kích hoạt bộ chấp hành cơ khí.

II. Phân tích các vấn đề của hệ thống an toàn và ổn định trên ô tô

Chuyển động của ô tô luôn chịu tác động từ nhiều lực ngẫu nhiên trên đường. Khi xe phanh đột ngột trên đường trơn, bánh xe dễ bị hãm cứng hoàn toàn. Lực bám ngang suy giảm nghiêm trọng làm người lái mất khả năng kiểm soát vô lăng. Phương tiện có nguy cơ văng đuôi hoặc xoay vòng mất kiểm soát. Hiện tượng trượt lết kéo dài quãng đường phanh và gây nguy hiểm trực tiếp. Ngược lại, khi tăng tốc đột ngột, mô-men xoắn quá lớn từ động cơ khiến bánh dẫn động trượt quay tự do. Lực kéo bị suy hao rõ rệt. Xe mất lực đẩy và thân xe chao đảo theo phương ngang. Bên cạnh đó, tình huống vào cua ở tốc độ cao thường dẫn đến hiện tượng thiếu lái hoặc thừa lái. Lực quán tính ly tâm đẩy xe lệch khỏi quỹ đạo mong muốn. Trọng tâm thân xe dịch chuyển bất đối xứng làm giảm độ bám đường của các bánh xe. Nếu thiếu sự can thiệp của thiết bị điện tử, tai nạn lật xe rất dễ xảy ra.

2.1. Rủi ro mất lái do bánh xe bị bó cứng khi phanh khẩn cấp

Bánh xe bị bó cứng là nguyên nhân hàng đầu gây mất lái trong tai nạn giao thông. Khi má phanh kẹp chặt đĩa phanh vượt quá giới hạn bám, bánh xe ngừng quay hoàn toàn. Xe trượt lết tự do trên mặt đường theo quán tính ban đầu. Góc đánh lái của vô lăng lúc này không còn tác dụng định hướng xe. Người lái mất hoàn toàn khả năng tránh chướng ngại vật phía trước. Hiện tượng này đặc biệt nguy hiểm trên mặt đường ướt hoặc bùn đất trơn trượt. Hệ số ma sát giảm mạnh khiến quãng đường dừng xe kéo dài nghiêm trọng. Sự cố kỹ thuật này đòi hỏi giải pháp điều khiển áp suất dầu phanh thông minh.

2.2. Vấn đề trượt bánh dẫn động khi tăng tốc trên đường trơn

Hiện tượng trượt quay xuất hiện khi mô-men truyền tới bánh xe vượt quá lực bám của mặt đường. Sự cố thường xảy ra lúc xe khởi hành hoặc tăng tốc đột ngột trên dốc nghiêng trơn trượt. Khi bánh xe quay trơn, hệ số bám dọc và bám ngang đều sụt giảm nghiêm trọng. Đuôi xe dễ dàng bị văng sang hai bên do mất cân bằng lực kéo. Người điều khiển phương tiện khó giữ vững quỹ đạo di chuyển thẳng. Năng lượng động cơ bị lãng phí do biến thành nhiệt ma sát phá hủy lốp xe. Vấn đề này làm giảm hiệu suất truyền động và tiềm ẩn nguy cơ va chạm giao thông cao.

III. Giải pháp công nghệ trong hệ thống an toàn và ổn định trên ô tô

Đề tài đưa ra các giải pháp can thiệp kỹ thuật thông qua việc điều khiển điện tử tích hợp. Hệ thống ABS giải phóng hiện tượng bó cứng bằng chu trình ba giai đoạn: tăng áp, giữ áp và giảm áp suất phanh. Cảm biến tốc độ gửi tín hiệu xung điện từ về ECU để tính toán hệ số trượt tối ưu quanh mức 20%. Song song đó, hệ thống kiểm soát lực kéo TRC tự động can thiệp khi bánh xe có dấu hiệu trượt quay. ECU TRC kích hoạt van cắt xy-lanh chính và mở đường dầu từ bình tích năng cao áp để phanh riêng từng bánh xe bị trượt. Đồng thời, bướm ga phụ đóng bớt nhằm giảm mô-men xoắn tức thời của động cơ. Khi nhận tín hiệu đạp phanh gấp, hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA lập tức đẩy áp suất dầu lên mức cực đại. Hệ thống cân bằng điện tử VSC liên tục so sánh góc đánh lái với góc xoay thân xe qua cảm biến gia tốc ngang. VSC phanh độc lập từng bánh xe để chống hiện tượng thừa lái hoặc thiếu lái. Tất cả hệ thống phối hợp nhịp nhàng, bảo đảm tính ổn định tuyệt đối.

3.1. Cơ chế vận hành bộ chấp hành phanh ABS và hệ thống TRC

Bộ chấp hành ABS bao gồm bơm hồi dầu, bình tích năng và các cụm van điện ba vị trí. Khi kích hoạt chế độ giảm áp, van xả mở ra để dầu phanh quay về bình chứa. Bơm hồi dầu nhanh chóng đẩy dầu ngược về xy-lanh chính. Ở chế độ giữ áp, các van điện đóng kín đường dầu nhằm giữ áp suất má phanh ổn định. Hệ thống TRC bổ sung van cắt xy-lanh chính và van cắt bình tích năng chuyên biệt. Khi phát hiện trượt quay, bơm TRC nạp dầu áp suất cao vào cụm chấp hành. Áp suất dầu tác dụng trực tiếp lên má phanh bánh bị trượt mà không phụ thuộc vào bàn đạp chân phanh của tài xế.

3.2. Vai trò kiểm soát động học của hệ thống VSC EAS và EPS

Hệ thống ổn định thân xe VSC giám sát liên tục trạng thái động học thông qua các cảm biến gia tốc và cảm biến góc quay vô lăng. Nếu phát hiện xe có xu hướng quay vòng mất lái, VSC chủ động phanh bánh xe phía ngoài vòng cua. Hệ thống treo khí nén điện tử EAS điều chỉnh độ cứng giảm chấn và độ cao gầm xe theo vận tốc di chuyển. Khi xe chạy nhanh, EAS hạ thấp trọng tâm để tăng tính ổn định khí động học. Cùng lúc, hệ thống lái trợ lực điện EPS biến thiên lực hỗ trợ xoay vô lăng theo tốc độ thực tế. Sự kết hợp này mang lại khả năng kiểm soát quỹ đạo chính xác và an toàn.

IV. Kết luận và ứng dụng của hệ thống an toàn và ổn định trên ô tô

Đề tài nghiên cứu tại Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM khẳng định vai trò quyết định của hệ thống an toàn điện tử. Kết quả nghiên cứu hệ thống hóa thành công lý thuyết cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các tổ hợp cơ điện tử phức tạp. Công trình đóng góp nguồn tài liệu giảng dạy giá trị cho sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô. Các sơ đồ nguyên lý thủy lực và mạch điều khiển điện tử được mô tả rõ ràng, trực quan. Tài liệu hỗ trợ đắc lực cho công tác chẩn đoán sự cố thực tế tại các xưởng dịch vụ kỹ thuật. Kỹ thuật viên dễ dàng truy xuất mã lỗi, kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe và kiểm thử cụm van điện từ. Nghiên cứu mở ra hướng phát triển tích hợp các thuật toán điều khiển tự động tiên tiến vào xe điện. Việc áp dụng công nghệ vi điều khiển hiện đại giúp giảm thời gian phản hồi của hệ thống chấp hành. Nhờ đó, phương tiện bảo vệ tối đa tính mạng hành khách và giảm thiểu nguy cơ tai nạn giao thông đường bộ.

4.1. Ứng dụng trong giảng dạy và nghiên cứu kỹ thuật ô tô

Bản thuyết minh đề tài cung cấp hệ thống học liệu giá trị cho các thế hệ sinh viên tiếp nối. Sinh viên có thể khai thác mô hình mạch thủy lực để thực hành đo kiểm tín hiệu cảm biến. Tài liệu phân tích rõ các chu trình điều khiển của ECU, hỗ trợ việc lập trình mô phỏng trên phần mềm chuyên ngành. Đề tài đóng vai trò nền tảng để xây dựng thêm các bài thí nghiệm chuyên sâu về an toàn chủ động. Các giảng viên có thể dùng nội dung này để bổ sung vào giáo trình môn học Điện thân xe và Hệ thống điều khiển gầm. Công trình thúc đẩy hoạt động nghiên cứu khoa học sinh viên tại trường.

4.2. Khả năng chuyển giao và ứng dụng thực tiễn vào sửa chữa

Quy trình phân tích cấu tạo trong đề tài có tính thực tiễn cao đối với ngành dịch vụ ô tô. Kỹ thuật viên sửa chữa có thể tham chiếu các sơ đồ van điện để định vị lỗi hư hỏng bộ chấp hành ABS và TRC. Phương pháp kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe giúp rút ngắn thời gian xử lý sự cố tại xưởng bảo dưỡng. Ngoài ra, việc hiểu rõ thuật toán ổn định hỗ trợ nâng cấp phần mềm điều khiển cho các dòng xe đời mới. Đề tài mở đường cho các giải pháp nội địa hóa thiết bị kiểm chuẩn an toàn xe cơ giới, góp phần nâng cao chất lượng bảo trì ô tô.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Tai nạn giao thông đường bộ, đặc biệt là các vụ va chạm liên quan đến xe ô tô, là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây thiệt hại nghiêm trọng về tính mạng và tài sản trên phạm vi toàn cầu cũng như tại Việt Nam. Sự phát triển của mật độ phương tiện đòi hỏi các nhà sản xuất không ngừng nâng cao các tiêu chuẩn kỹ thuật nhằm bảo vệ người lái và hành khách. Trong bối cảnh đó, các hệ thống an toàn chủ động và ổn định chuyển động hiện đại đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi nhằm hỗ trợ người điều khiển xử lý chính xác các tình huống nguy hiểm trên đường.

Tuy nhiên, cấu trúc và thuật toán điều khiển của các hệ thống an toàn trên ô tô ngày càng phức tạp do có sự phối hợp đa ngành giữa cơ khí chính xác, thủy lực, khí nén và điều khiển điện tử tự động. Việc nắm vững cấu tạo, nguyên lý vận hành cũng như mối liên kết hoạt động giữa các hệ thống riêng lẻ là yêu cầu thiết yếu đối với kỹ sư ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô. Đề tài đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu hệ thống an toàn và ổn định trên ô tô" do hai sinh viên Lê Sỹ Trung Kiên và Phạm Duy Minh thực hiện dưới sự hướng dẫn của GVC.ThS. Nguyễn Ngọc Bích tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh tập trung làm sáng tỏ các vấn đề kỹ thuật này.

Theo văn bản giao nhiệm vụ, đề tài xác định 02 mục tiêu nghiên cứu cụ thể:

1. Phân tích chi tiết cấu tạo và làm rõ nguyên lý hoạt động của các hệ thống an toàn và ổn định trên xe ô tô, bao gồm hệ thống chống bó cứng phanh (ABS), hệ thống kiểm soát lực kéo (TRC), hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp (BA), hệ thống treo khí nén điện tử (EAS), hệ thống cân bằng điện tử (VSC) và hệ thống lái trợ lực điện (EPS).
2. Làm rõ mối quan hệ tương hỗ giữa các hệ thống an toàn với nhau, từ đó đánh giá hiệu quả tổng thể của mạng lưới an toàn trên xe ô tô khi vận hành đồng bộ trong các điều kiện thực tế.

Nhiệm vụ nghiên cứu được phân chia thành 7 nội dung trọng tâm:

1. Tổng quan lý do và mục tiêu nghiên cứu.
2. Hệ thống chống hãm cứng ABS (Anti-Lock Brake System).
3. Hệ thống hỗ trợ lực kéo TRC (Traction Control System).
4. Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA (Brake Assist System).
5. Hệ thống treo khí nén điện tử EAS (Electronic Air Suspension).
6. Hệ thống cân bằng điện tử VSC (Vehicle Stability Control).
7. Hệ thống lái trợ lực điện EPS (Electric Power Steering).

Sản phẩm hoàn thành của đề tài là một quyển báo cáo lý thuyết chuyên sâu mang tên "Nghiên cứu hệ thống an toàn và ổn định trên ô tô".

• Đối tượng nghiên cứu: Cấu tạo cơ điện tử, cụm chấp hành thủy lực - khí nén, mạng lưới cảm biến và nguyên lý điều khiển của 6 hệ thống an toàn và ổn định chủ động trang bị trên xe ô tô hiện đại.
• Phạm vi nghiên cứu: Giới hạn ở việc mô tả cấu trúc vật lý, phân tích nguyên lý làm việc và so sánh ưu nhược điểm kỹ thuật của từng hệ thống; không đi sâu vào việc tính toán thiết kế chi tiết cơ khí hoặc xây dựng các thuật toán tối ưu hóa phức tạp.
• Thời gian và không gian thực hiện: Đồ án được triển khai từ ngày 13/01/2024 đến ngày 20/12/2024 tại Khoa Cơ khí Động lực, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án được xây dựng dựa trên nền tảng lý thuyết động lực học chuyển động ô tô, lý thuyết điều khiển tự động và các nguyên lý an toàn chủ động (Active Safety Systems). Các hệ thống được nghiên cứu vận hành dựa trên việc kiểm soát độ trượt của bánh xe, tối ưu hóa lực bám giữa lốp và mặt đường, triệt tiêu các mô men gây mất ổn định thân xe (hiện tượng quay vòng thiếu hoặc quay vòng thừa) và duy trì sự êm dịu chuyển động thông qua điều khiển hệ thống treo và hệ thống lái.

Tác giả sử dụng các sơ đồ nguyên lý chuẩn công nghiệp từ các tập đoàn và nhà sản xuất ô tô lớn, điển hình như kết cấu ABS do hãng Robert Bosch GmbH phát triển, hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA trên dòng xe cao cấp Lexus LS430, cùng các cơ cấu điều khiển điện tử của Toyota/Lexus (ABS/TRC ECU, Skid Control ECU, hệ thống lái trợ lực điện MDPS).

Phương pháp nghiên cứu chủ đạo của đề tài là phương pháp thu thập, phân tích và tổng hợp tài liệu chuyên ngành:

• Thu thập dữ liệu kỹ thuật từ các giáo trình chuyên môn, cẩm nang sửa chữa chính hãng (Service Manuals), tài liệu đào tạo kỹ thuật nội bộ của các hãng sản xuất xe hơi.
• Phân tích logic vận hành của các cụm chấp hành cơ khí - thủy lực - khí nén, giải mã cấu trúc tín hiệu điện áp từ các cảm biến quang học, cảm biến từ điện và cảm biến áp suất gửi về ECU.
• Tổng hợp, phân loại và xây dựng bảng đối chiếu các trạng thái làm việc của van điện từ, bơm dầu, máy nén khí và mô tơ bướm ga phụ trong các điều kiện vận hành khác nhau của phương tiện.

Nguồn số liệu thực chứng về hiệu quả an toàn được trích xuất từ báo cáo thực nghiệm và thống kê an toàn giao thông của Cục Quản lý An toàn Giao thông Đường bộ Hoa Kỳ (NHTSA – National Highway Traffic Safety Administration).

Hệ thống nghiên cứu	Tên tiếng Anh đầy đủ	Chức năng an toàn cốt lõi	Dòng xe / Cơ cấu dẫn chứng tiêu biểu
ABS	Anti-Lock Brake System	Ngăn bó cứng bánh xe khi phanh gấp, duy trì khả năng điều khiển lái	Cơ cấu van điện 2 vị trí / 3 vị trí kiểu Bosch
TRC	Traction Control System	Chống trượt quay bánh xe chủ động khi khởi hành hoặc tăng tốc	Cụm bơm piston tích áp N2 và bướm ga phụ
BA	Brake Assist System	Gia tăng lực phanh lên mức tối đa khi phát hiện thao tác đạp gấp	Cụm trợ lực phanh trên xe Lexus LS430
EAS	Electronic Air Suspension	Tự động thay đổi độ cứng lò xo và chiều cao gầm xe	Hệ thống xy lanh khí nén kết hợp máy nén khí
VSC	Vehicle Stability Control	Chống trượt văng đầu (Understeer) và văng đuôi (Oversteer)	Skid Control ECU kết hợp cảm biến Yaw rate
EPS / MDPS	Electric Power Steering	Trợ lực lái bằng mô tơ điện theo dải tốc độ xe	Mô tơ điện trục lái (chổi than và không chổi than)

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương này trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ thực trạng tai nạn giao thông toàn cầu và Việt Nam. Tác giả xác định rõ mục tiêu là làm sáng tỏ cấu tạo, nguyên lý vận hành của các hệ thống an toàn hiện đại trên ô tô và mối liên kết hoạt động giữa chúng. Phạm vi nghiên cứu được định vị ở mức độ tổng quan lý thuyết kỹ thuật, không đi sâu vào tính toán thiết kế chuyên sâu; phương pháp nghiên cứu dựa trên việc thu thập, phân tích và hệ thống hóa tài liệu kỹ thuật chuyên ngành.

Chương 2: Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS – Anti-Lock Brake System)

Tác giả trình bày lịch sử và vai trò của phanh ABS do hãng Robert Bosch GmbH phát minh, giúp ngăn chặn hiện tượng trượt lết bánh xe khi phanh gấp. Cấu tạo chi tiết của ABS bao gồm:

• Cảm biến tốc độ bánh xe: Gồm vòng răng rotor gắn trên bán trục, nam châm vĩnh cửu và cuộn dây cảm ứng; tạo ra dòng điện cảm ứng có tần số tỷ lệ thuận với tốc độ quay của bánh xe.
• Cảm biến giảm tốc: Sử dụng hai cặp đèn LED kết hợp phototransistor và một đĩa xẻ rãnh dao động dọc theo thân xe, chia mức độ giảm tốc của xe thành 4 trạng thái làm việc riêng biệt để gửi tín hiệu về ABS-ECU.
• Bộ chấp hành thủy lực: Bao gồm cụm van điện từ (loại 2 vị trí hoặc 3 vị trí), mô tơ điện dẫn động bơm dầu hai buồng độc lập thông qua cơ cấu cam lệch tâm, và bình tích áp tạm thời.
• Bộ điều khiển điện tử (ABS-ECU): Cấu trúc gồm 4 cụm vi xử lý (xử lý tín hiệu, logic, an toàn, chẩn đoán lưu mã lỗi). ECU đảm nhận việc điều khiển chu trình phanh theo 4 giai đoạn logic (A: giảm áp - giữ; B: tăng áp - giữ áp xung; C: giảm áp lặp lại; D: phục hồi tăng áp).

Mức giảm tốc độ	Transistor quang 1	Transistor quang 2	Vị trí đĩa trượt
Rất thấp	ON	ON	Trạng thái ban đầu
Thấp	OFF	ON	Lệch nấc 1
Trung bình	OFF	OFF	Lệch nấc 2
Cao	ON	OFF	Lệch tối đa

Về nguyên lý thủy lực, ABS can thiệp theo 3 trạng thái cơ bản khi phanh khẩn cấp:

• Giai đoạn giảm áp: ECU cấp điện 5V đến van giữ áp (làm đóng van) và van giảm áp (làm mở van). Dầu phanh hồi về bình chứa, mô tơ bơm hoạt động đẩy dầu ngược về xy lanh chính.
• Giai đoạn giữ áp: ECU cấp 5V duy trì đóng van giữ áp và cắt điện van giảm áp để lò xo hồi vị đóng van xả. Cả hai van cùng đóng kín, áp suất trong xy lanh bánh xe không đổi.
• Giai đoạn tăng áp: ECU ngắt điện hoàn toàn (0V) về cả hai van. Van giữ áp mở ra dưới lực đẩy lò xo, van giảm áp tiếp tục đóng, dầu cao áp từ xy lanh chính và bơm nén tiếp tục đi vào phanh bánh xe.

Chương này cũng phân tích chức năng kiểm tra ban đầu (Initial Check) kích hoạt khi xe chạy vượt quá 6 km/h (đèn phanh tắt) và chức năng dự phòng an toàn (Fail-safe) tự động chuyển hệ thống về phanh thủy lực thông thường khi phát hiện sự cố tín hiệu.

Chương 3: Hệ thống kiểm soát lực kéo (TRC – Traction Control System)

Hệ thống TRC giữ vai trò ngăn chặn hiện tượng trượt quay của bánh xe chủ động khi tăng tốc đột ngột hoặc di chuyển trên đường có hệ số bám thấp. Tác giả dẫn chứng số liệu từ Cục Quản lý An toàn Giao thông Đường bộ Hoa Kỳ (NHTSA): trong năm 2015 tại Mỹ, công nghệ kiểm soát lực kéo đã giúp ngăn chặn gần 6.200 vụ tai nạn giao thông nghiêm trọng. Cấu tạo TRC bao gồm:

• Cụm bơm và bình tích năng: Bơm piston dẫn động bằng mô tơ lấy dầu từ xy lanh chính nén vào bình tích năng. Bình tích năng được nạp sẵn khí Nitơ ($N_2$) áp suất cao để bù trừ thể tích dầu.
• Bộ chấp hành bướm ga phụ: Sử dụng mô tơ bước (nam châm vĩnh cửu, cuộn dây, trục rotor) điều khiển bướm ga phụ gắn tại họng nạp động cơ với 3 mức làm việc: mở hoàn toàn (khi TRC tắt), mở 50% (TRC can thiệp bán phần) và đóng hoàn toàn (TRC can thiệp tối đa).
• Bộ chấp hành phanh TRC: Bao gồm công tắc cảm biến áp suất, van điện cắt xy lanh phanh chính, van điện cắt bình tích năng và van điện cắt bình dầu phanh, phối hợp với van 3 vị trí của ABS.

Tên chi tiết van	Trạng thái van khi phanh bình thường	Trạng thái van khi TRC tăng áp (tăng tốc)
Van điện cắt xy lanh chính	Tắt (Cửa van Mở)	Bật (Cửa van Đóng)
Van điện cắt bình tích năng	Tắt (Cửa van Đóng)	Bật (Cửa van Mở)
Van điện cắt bình dầu phanh	Tắt (Cửa van Đóng)	Bật (Cửa van Mở)
Van điện 3 vị trí ABS	Tắt (Cửa A mở, Cửa B đóng)	Tắt (Cửa A mở, Cửa B đóng)

Chương 4: Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp (BA – Brake Assist System)

Chương 4 khảo sát kết cấu và nguyên lý của hệ thống BA, lấy mô hình cụ thể trên mẫu xe Lexus LS430. Nội dung làm rõ hiện tượng thực tế: trong các tình huống nguy cấp, đa số người lái đạp phanh rất nhanh nhưng lại không duy trì đủ lực đạp cần thiết. Hệ thống BA sử dụng cảm biến nhận biết tốc độ dịch chuyển của bàn đạp phanh hoặc cảm biến tốc độ tăng áp suất dầu phanh. Khi phát hiện thao tác đạp phanh đột ngột, bộ chấp hành sẽ chủ động can thiệp kích hoạt van trợ lực chân không hoặc cụm thủy lực để tạo ra áp suất phanh cực đại ngay lập tức, giúp rút ngắn đáng kể quãng đường phanh so với trường hợp không trang bị BA.

Chương 5: Hệ thống treo khí nén điện tử (EAS – Electronic Air Suspension)

Nội dung chương 5 mô tả chi tiết hệ thống treo khí nén điện tử với các thành phần:

• Hệ thống cảm biến: Công tắc điều khiển LRC/RLC (phân loại chế độ giảm chấn), cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến tốc độ xe số 1, cảm biến góc lái và cảm biến độ cao thân xe (sử dụng đĩa quay có thanh xẻ rãnh cắt chùm sáng của transistor quang kết hợp cần liên động).
• Bộ chấp hành và xy lanh khí nén: Mỗi góc bánh xe trang bị một xy lanh khí nén tích hợp giảm chấn, có khả năng chuyển đổi 3 chế độ làm việc: mềm (Comfort), trung bình (Normal) và cứng (Sport) thông qua việc đóng/mở các van khí tiết lưu.
• Cụm điều khiển chiều cao gầm xe: Gồm máy nén khí, bộ hút ẩm tích hợp van xả, các rơle điều khiển độ cao số 1 và số 2, tiết chế IC máy phát, công tắc cửa và cụm van điều khiển độ cao số 1 và số 2. Hệ thống cho phép duy trì và chuyển đổi 3 nấc độ cao gầm: Thấp (Low), Bình thường (Normal) và Cao (High) nhằm tối ưu tính khí động học ở tốc độ cao hoặc tăng khả năng vượt địa hình gồ ghề.

Chương 6: Hệ thống cân bằng điện tử (VSC – Vehicle Stability Control)

Chương 6 phân tích hệ thống cân bằng điện tử VSC (tương đương hệ thống ESP). Cấu trúc của VSC bao gồm Skid Control ECU, cảm biến góc quay vô lăng, cảm biến gia tốc giảm tốc dọc/ngang và cảm biến độ lệch thân xe (Yaw rate sensor):

• Cảm biến góc quay vô lăng xác định ý muốn chuyển hướng của người lái (góc đánh lái và hướng quay), có tích hợp thuật toán bù giá trị góc lệch và nhận định trạng thái xe chạy thẳng.
• Cảm biến Yaw rate đo tốc độ góc xoay quanh trục đứng của xe và đối chiếu với điểm gốc "0".
• Nguyên lý can thiệp: ECU tính toán độ lệch mục tiêu (Target Yaw Rate) so với độ lệch thực tế. Nếu bánh sau bị trượt mạnh (Oversteer – văng đuôi), hệ thống sẽ phanh bánh trước phía ngoài vòng cua để tạo mô men chống xoay; nếu bánh trước bị trượt nhiều (Understeer – văng đầu), hệ thống sẽ giảm bớt bướm ga và phanh bánh sau phía trong vòng cua để đưa xe trở lại quỹ đạo.

Chương 7: Hệ thống lái trợ lực điện (EPS – Electric Power Steering)

Hệ thống lái trợ lực điện (hay MDPS - Motor Driven Power Steering) được phân tích qua các bộ phận:

• Cụm mô tơ trợ lực: Bao gồm hai biến thể cấu tạo là mô tơ điện một chiều có chổi than và mô tơ không chổi than (SL), liên kết trực tiếp với trục lái hoặc thanh răng.
• Cụm cảm biến: Cảm biến mô men xoắn (Torque sensor) đo lực vặn trên trục lái và cảm biến góc xoay vô lăng.
• Hộp điều khiển MDPS: Nhận tín hiệu lực lái và tín hiệu tốc độ xe từ mạng truyền thông để tính toán dòng điện cấp cho mô tơ. Trợ lực lớn khi xe chạy chậm hoặc dừng đỗ để lái nhẹ nhàng, giảm dần trợ lực khi xe chạy tốc độ cao để tạo cảm giác lái đầm chắc.
• Chế độ dự phòng: Khi hệ thống điện hoặc cảm biến gặp sự cố, ECU sẽ ngắt ly hợp điện từ hoặc ngắt nguồn cấp mô tơ, hệ thống lái chuyển sang cơ chế thuần cơ khí an toàn.

Chương 8: Kết luận và đề nghị

Tác giả tóm tắt toàn bộ các nội dung nghiên cứu lý thuyết đã thực hiện trong 7 chương trước, khẳng định đồ án đã hoàn thành nhiệm vụ tổng hợp cấu tạo và nguyên lý của các hệ thống an toàn hiện đại trên ô tô, đồng thời đưa ra các kiến nghị về việc tiếp tục nghiên cứu mô phỏng và ứng dụng thực tế.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã tổng hợp và chuẩn hóa một hệ thống dữ liệu kỹ thuật hoàn chỉnh về các công nghệ an toàn chủ động trên ô tô với các kết quả cụ thể:

• Làm rõ cấu trúc phần cứng và logic điều khiển của 6 hệ thống an toàn: ABS, TRC, BA, EAS, VSC và EPS.
• Trình bày chi tiết thông số và cơ chế làm việc của các thành phần then chốt: cảm biến giảm tốc 4 mức trạng thái; cơ cấu kiểm tra ban đầu của ABS kích hoạt ở ngưỡng tốc độ trên 6 km/h; kết cấu bình tích áp TRC nạp khí Nitơ ($N_2$) cao áp; cơ cấu mô tơ bước điều khiển cánh bướm ga phụ 3 trạng thái (0%, 50%, 100%); cùng logic xử lý phanh bù mô men chống trượt của Skid Control ECU trong hệ thống VSC.
• Dẫn chứng số liệu an toàn giao thông độc lập từ Cục Quản lý An toàn Giao thông Đường bộ Hoa Kỳ (NHTSA), chứng minh hiệu quả thực tế của công nghệ kiểm soát lực kéo với gần 6.200 trường hợp tai nạn nghiêm trọng được ngăn chặn tại Mỹ trong năm 2015.

Về mặt đóng góp học thuật, thay vì khảo sát từng hệ thống một cách rời rạc, công trình đã liên kết các hệ thống này thành một thể thống nhất trong cơ chế ổn định động lực học xe. Đồ án chỉ rõ mối quan hệ cộng tác chặt chẽ giữa hệ thống phanh (ABS/BA), hệ thống truyền lực kéo (TRC), hệ thống treo biến thiên (EAS), hệ thống kiểm soát quỹ đạo (VSC) và hệ thống lái biến thiên (EPS). Toàn bộ nội dung kết cấu thành một quyển lý thuyết chuyên khảo phục vụ học tập và nghiên cứu.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Theo phạm vi nghiên cứu được tác giả xác định ở Chương 1, đồ án còn tồn tại một số hạn chế:

• Đề tài thuần túy là một công trình nghiên cứu lý thuyết dựa trên việc thu thập và phân tích tài liệu kỹ thuật có sẵn; chưa triển khai các mô hình tính toán mô phỏng số học (như mô phỏng động lực học nhiều vật thể trên Matlab/Simulink hoặc CarSim).
• Đồ án chưa thực hiện các thực nghiệm đo đạc thực tế trên xe ô tô hay chế tạo mô hình sa bàn/băng thử phần cứng để kiểm chứng đáp ứng thời gian thực của các bộ chấp hành thủy lực và khí nén.

Từ các hạn chế trên, hướng nghiên cứu tiếp theo bao gồm:

• Ứng dụng các phần mềm mô phỏng chuyên ngành để xây dựng mô hình toán học đánh giá định lượng sự ổn định của xe khi phanh trên các mặt đường có hệ số bám khác nhau ($\mu$-split).
• Thiết kế và chế tạo các mô hình thực tập, sa bàn chẩn đoán lỗi hệ thống ABS/VSC/EPS phục vụ công tác giảng dạy thực hành tại xưởng thực tập ô tô.
• Mở rộng nghiên cứu khả năng tích hợp giữa các hệ thống an toàn chủ động truyền thống với các hệ thống hỗ trợ người lái nâng cao (ADAS).

Giá trị tham khảo

Quyển đồ án là tài liệu kỹ thuật có giá trị tham khảo chuyên môn cao đối với:

• Sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô và Kỹ thuật Cơ khí Động lực: Cung cấp tài liệu học tập, ôn tập toàn diện cho các học phần Kết cấu ô tô, Hệ thống điều khiển điện tử trên ô tô, Lý thuyết ô tô và đồ án chuyên ngành.
• Kỹ thuật viên, kỹ sư dịch vụ ô tô: Phần mô tả chi tiết cấu tạo các van điện thủy lực, sơ đồ mạch điện rơle, chu trình xả nạp khí nén của hệ thống treo EAS và các chế độ tự chẩn đoán, dự phòng sự cố (Fail-safe) là tài liệu nền tảng phục vụ công tác chẩn đoán, bảo dưỡng và xử lý sự cố trong xưởng sửa chữa.
• Người nghiên cứu các đề tài liên quan đến an toàn ô tô: Là tài liệu tổng quan tốt về các hệ thống điều khiển gầm ô tô của các dòng xe Toyota, Lexus và Bosch.

Câu hỏi thường gặp

1. Cảm biến giảm tốc trong hệ thống phanh ABS của đề tài hoạt động theo nguyên lý nào?
Cảm biến giảm tốc sử dụng hai cặp đèn LED kết hợp phototransistor và một đĩa xẻ rãnh dao động dọc theo chiều chuyển động của xe. Khi mức độ giảm tốc thay đổi, đĩa trượt dao động làm các rãnh cắt chùm sáng từ đèn LED đến phototransistor, chia mức giảm tốc thành 4 trạng thái: Rất thấp (cả 2 phototransistor cùng ON), Thấp (Transistor 1 OFF, Transistor 2 ON), Trung bình (cả 2 cùng OFF) và Cao (Transistor 1 ON, Transistor 2 OFF). Tín hiệu này gửi về ABS-ECU để tính toán chính xác hệ số bám của mặt đường.

2. Chức năng kiểm tra ban đầu (Initial Check) của ABS-ECU được kích hoạt khi nào?
Chức năng này được ABS-ECU tự động kích hoạt để kiểm tra hoạt động của các van điện từ và mô tơ bơm khi tốc độ xe bắt đầu vượt quá 6 km/h với điều kiện đèn phanh đang tắt. Quá trình kiểm tra hệ thống điện này chỉ diễn ra duy nhất một lần sau mỗi lần người lái bật khóa điện sang vị trí ON.

3. Bộ chấp hành bướm ga phụ của hệ thống TRC có cấu tạo và các nấc hoạt động ra sao?
Bộ chấp hành bướm ga phụ là một mô tơ bước gồm nam châm vĩnh cửu, cuộn dây và trục rotor gắn tại họng nạp động cơ. Bướm ga phụ hoạt động ở 3 trạng thái: mở hoàn toàn khi TRC không hoạt động; mở 50% khi TRC bắt đầu can thiệp giảm mô men xoắn; và đóng hoàn toàn khi TRC can thiệp tối đa để triệt tiêu hiện tượng trượt quay bánh xe chủ động.

4. Khí nén được điền sẵn trong bình tích năng của cụm bơm TRC là loại khí gì và có nhiệm vụ gì?
Bình tích năng của cụm bơm TRC được nạp sẵn khí Nitơ ($N_2$) ở áp suất cao. Nhiệm vụ của khối khí nén này là tạo áp lực tích trữ và bù lại sự thay đổi thể tích của dầu phanh bị nén bởi bơm piston, sẵn sàng cung cấp dòng dầu cao áp tức thời đến các xy lanh phanh bánh sau khi hệ thống TRC can thiệp.

5. Hệ thống cân bằng điện tử VSC xử lý như thế nào khi phát hiện xe bị trượt văng đuôi (Oversteer)?
Khi cảm biến Yaw rate và cảm biến góc lái nhận diện bánh sau trượt nhiều hơn bánh trước (thân xe quay vòng thừa so với quỹ đạo mong muốn), Skid Control ECU sẽ can thiệp điều khiển giảm công suất động cơ và kích hoạt bộ chấp hành phanh tác dụng lực phanh lên bánh xe phía trước nằm ở phía ngoài vòng cua, tạo ra một mô men chống xoay thân xe để ổn định lại hướng chuyển động.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu hệ thống an toàn và ổn định trên ô tô" của hai tác giả Lê Sỹ Trung Kiên và Phạm Duy Minh đã thực hiện một khảo cứu toàn diện về 6 hệ thống an toàn cơ điện tử chủ đạo trên phương tiện hiện đại. Công trình làm rõ mối quan hệ tương hỗ chặt chẽ giữa các hệ thống phanh, lực kéo, hệ thống treo, cân bằng động lực học và cơ cấu lái trợ lực điện. Dù giới hạn ở mức độ phân tích lý thuyết và tổng hợp tài liệu chuyên ngành, đồ án đã chuẩn hóa một khối lượng dữ liệu kết cấu và nguyên lý điều khiển chính xác, mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho công tác đào tạo và kỹ thuật chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. Lý do chọn đề tài. Mục tiêu của đề tài. Phạm vi và phương pháp nghiên cứu.

HỆ THỐNG CHỐNG BÓ CỨNG PHANH (ABS – ANTI-LOCK BRAKE SYSTEM). Tổng quan về hệ thống chống bó cứng phanh ABS. Đặc điểm cấu tạo hệ thống phanh ABS. Nguyên lý hoạt động của ABS.

HỆ THỐNG KIỂM SOÁT LỰC KÉO (TRC – TRACTION CONTROL SYSTEM). Tổng quan về hệ thống kiểm soát lực kéo. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống kiểm soát lực kéo TRC. Bộ chấp hành TRC.

ECU ABS và TRC. HỆ THỐNG HỖ TRỢ PHANH KHẨN CẤP (BA – BRAKE ASSIST SYSTEM). Giới thiệu hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA.

Nguyên lý hoạt động. HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỆN TỬ (EAS – ELECTRONIC AIR SUSPENSION). Khái quát về hệ thống treo. Khái niệm hệ thống treo.

Vị trí thành phần trong hệ thống treo khí nén điện tử. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động. Công tắc LRC. Công tắc đèn phanh.

Cảm biến vị trí bướm ga. Cảm biến tốc độ số 1. Bộ chấp hành điều khiển hệ thống treo. Xy lanh khí nén.

Điều khiển độ cao xe:. Công tắt điều khiển độ cao. Cảm biến điều khiển độ cao. Công tắc ON/OFF điều khiển độ cao.

Công tắc cửa. Tiết chế IC. Rơle điều khiển độ cao số 2. Rơle điều khiển độ cao số 1.

Máy nén điều khiển độ cao. Bộ hút ẩm và van xả khí điều khiển độ cao. Van điều khiển độ cao số 1 và số 2. Xy lanh khí.

Giắc điều khiển độ cao. HỆ THỐNG CÂN BẰNG ĐIỆN TỬ (VSC – VEHICLE STABILITY CONTROL). Tổng quan về hệ thống cân bằng điện tử ESP. Hệ thống cân bằng điện tử VSC là gì?.

Cấu tạo hệ thống cân bằng điện tử VSC. Nguyên lý hoạt động. Cảm biến độ lệch và cảm biến giảm tốc. Cảm biến góc quay vô lăng.

Xác định việc kích hoạt VSC. VSC được phép kích hoạt. HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN (EPS – ELECTRIC POWER STEERING). Tổng quan về hệ thống lái trợ lực điện EPS.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống EPS. Nguyên lý hoạt động. Chế độ dự phòng của hệ thống lái trợ lực điện EPS. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.

90 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 92 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Viết STT Viết đầy đủ tắt 1 ABS Anti – Lock Brake System – Hệ thống phanh chống hãm cứng 2 BA Brake Assist – Hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp 3 EAS Electronic Air Suspension – Hệ thống treo khí nén điện tử Electronic Brakeforce Distribution – Hệ thống phân phối lực phanh 4 EBD điện tử 5 EPS Electronic Power Steering – Hệ thống lái trợ lực điện 6 TCS Traction Control System – Hệ thống kiểm soát lực kéo 7 VSC Vehicle Stability Control – Hệ thống cân bằng điện tử 8 MDPS Motor Driven Power Steering – Trợ lực lái tay điện vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2. 1: Sự khác biệt giữa xe được trang bị hệ thống ABS và không có ABS. 2: Sơ đồ hệ thống phanh ABS trên xe ô tô.

3: Cảm biến tốc độ bánh xe. 4: Cảm biến giảm tốc. 6: Bộ chấp hành hệ thống phanh ABS. 7: Sơ đồ hệ thống của bộ chấp hành phanh ABS.

8: Các phương án bố trí cơ cấu phanh ABS. 9: Sơ đồ điều khiển phanh theo tốc độ bánh xe. 10: Sơ đồ hoạt động hệ thống ABS khi phanh bình thường. 11: Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống ABS – Giai đoạn giảm áp suất.

12: Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống ABS – Giai đoạn giữ áp suất. 13: Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống ABS – Giai đoạn tăng áp suất. 1: So sánh giữa xe có kiểm soát lực kéo và không có kiểm soát lực kéo. 2: Hệ thống TRC giúp kiểm soát xe trong điều kiện trơn trượt.

3: Cấu tạo hệ thống kiểm soát lực kéo ABS+TRC. 4: So sánh giữa xe có TRC và không có TRC. 5: Khái quát hệ thống TRC và ABS. 6: Cấu tạo cụm bơm.

7: Bộ chấp hành bướm ga phụ. 8: Cấu tạo bộ chấp hành bướm ga phụ. 9: Bướm ga mở hoàn toàn. 10: Bướm ga phụ mở 50%.

11: Bướm ga phụ đóng hoàn toàn. 13: Đường dầu phanh ABS bình thường. 14: Đường dầu phanh ABS ở chế độ tăng áp. 15: Đường dầu phanh ABS ở chế độ giữ áp.

16: Đường dầu phanh ABS ở chế độ giảm áp. 17: Đồ thị miêu tả hoạt động điều khiển tốc độ bánh xe của ECU ABS và TRC. 1 So sánh trường hợp có phanh BA và không có phanh BA. 2: Cấu tạo hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp trên xe Lexus mẫu LS430.

3: Nguyên lý hoạt động ở chế độ phanh bình thường. 1: Vị trí và các bộ phận trong hệ thống treo khí nén điện tử. 2: Mạch điện điều khiển công tắc RLC. 3: Cấu tạo và mạch điện điều khiển của cảm biến góc lái.

4: Cảm biến vị trí bướm ga. 5: Vị trí lắp đặt và mạch điện biến đổi xung cảm biến tốc độ số 1. 6: Cấu tạo bộ chấp hành. 7: Nguyên lý hoạt động bộ chấp hành.

9: Cấu tạo xy lanh khí nén hệ thống treo. 10: Mặt cắt xy lanh khí nén. 11: Mức độ làm việc ở mỗi chế độ của xy lanh khí nén. 12: Mức độ làm việc ở chế độ mềm của xy lanh khí nén.

13: Mức độ làm việc ở chế độ trung bình của xy lanh khí nén. 14: Mức độ làm việc ở chế độ cứng của xy lanh khí nén. 15: Vị trí và cấu tạo buồng khí và van khí. 16: Chế độ làm việc khi hệ thống treo mềm.

17: Chế độ hoạt động khi hệ thống treo cứng. 18: Vị trí và mạch điện đèn báo RLC. 19: Sơ đồ vận hành điều khiển độ cao xe. 20: Vị trí lắp đặt và giắc nối nhanh của van điều khiển.

21: Vị trí ông tắc và mạch điện điều khiển độ cao. 22: Vị trí lắp đặt cảm biến điều khiển độ cao. 23: Transistor quang điều khiển độ cao xe. 24: Cấu tạo và hoạt động cần điều khiển độ cao xe.

25: Vị trí công tắc ON/OFF và mạch điện điều khiển độ cao. 26: Vị trí lắp đặt và mạch điện điều khiển công tắc cửa. 27: Vị trí lắp đặt và mạch điện của tiết chế IC máy phát. 28: Vị trí lắp đặt và mạch điện rơle điều khiển độ cao số 2.

29: Vị trí lắp đặt và mạch điện rơle điều khiển độ cao số 1. 30: Cấu tạo và mạch điện máy nén khí điều khiển độ cao. 31: Bộ hút ẩm và van xả điều khiển độ cao. 32: Mạch điện điều khiển van xả.

33: Đường khí hoạt động của van điều khiển độ cao số 1 và số 2. 34: Độ cao gầm xe có 3 chế độ thấp, bình thường, cao. 35: Đèn báo điều khiển độ cao. 1: Hệ thống VSC.

2: Hệ thống có cân bằng điện tử và không có cân bằng điện tử. 3: Cấu tạo hệ thống cân bằng điện tử VSC. 4: Sơ đồ điều khiển hệ thống VSC. 6: ECU điều khiển trượt.

7: Sự xoay đứng. 8: Độ lệch thân xe. 12: Cảm biến độ lệch. 13: Nguyên tắc đo độ lệch (Yaw rate).

15: Khi xe quay vòng. 16: Sơ đồ mạch cảm biến độ lệch. 17: Đặt điểm gốc “0”. 20: Chip cảm biến.

21: Nguyên lý phát hiện giảm tốc. 22: Công thức tính tốc độ giảm tốc. 23: Hướng cảm biến. 24: Sơ đồ hệ thống cảm biến giảm tốc.

25: Cấu tạo cảm biến góc quay vô lăng. 27: Nguyên lý phát hiện góc đánh lái và hướng quay. 28: Đặc tính của cảm biến góc quay vô lăng. 29: Nhận định xe chạy thẳng.

30: Giá trị lệch. 31: Xác nhận góc tín hiệu bù. 32: Bù giá trị góc lệch. 33: Xác định việc kích hoạt VSC.

34: Phương pháp tính toán độ lệch mục tiêu (target yaw rate). 35: Bánh sau bị trượt nhiều hơn bánh trước. 36: Làm ổn định các bánh sau đang trượt mạnh. 37: Bánh trước bị trượt nhiều hơn các bánh sau.

38: Làm ổn định khi các bánh trước bị trượt mạnh. 1: Hệ thống lái trợ lực điện EPS trên xe ô tô. 2: Tổng quan hệ thống trợ lực điện EPS. 3: Cấu tạo hệ thống lái trợ lực điện EPS.

4: Cấu tạo Motor. 5: Motor chổi than. 6: Motor không có chổi than (SL). 7: Cấu tạo cảm biến moment xoắn.

8: Cảm biến moment. 9: Cảm biến góc xoay. 10: Đồ thị tín hiệu điện áp của cảm biến. 11: Cấu tạo hộp MDPS.

12: Mặt trước hộp MDPS. 13: Mặt sau hộp MDPS. 14: Vị trí hộp MDPS. 15: Vị trí đèn cảnh báo trên xe.

16: Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trợ lực điện EPS. 87 xi DANH MỤC BẢNG Bảng 2. 1: Tình trạng hoạt động 4 mức của cảm biến giảm tốc. 1:Chi tiết cụm bơm.

2: Bảng chức năng các chi tiết. 3: Vị trí van điện của bộ chấp hành ABS. 4: Van điện hoạt động ở chế độ tăng áp. 5: Van điện hoạt động ở chế độ giữ.

6: Van điện hoạt động ở chế độ giảm áp. 1: Các kiểu điều khiển lực giảm chấn, độ cao lò xo và công dụng. 2: Bảng điều khiển lực giảm chấn và độ cứng lò xo. 3:Các bộ phận và chức năng của từng bộ phận.

1: Chức năng của các chi tiết trong hệ thống VSC. 63 xii Chương 1. Lý do chọn đề tài Tai nạn giao thông, đặc biệt là các vụ va chạm liên quan đến ô tô, vẫn là một trong những nguy cơ hàng đầu đe dọa tính mạng và tài sản trên toàn thế giới. Mỗi năm, hàng triệu người phải gánh chịu những hậu quả nghiêm trọng từ các vụ tai nạn này.

Tại Việt Nam, tình hình giao thông cũng không nằm ngoài xu hướng đó. Thống kê cho thấy, tai nạn giao thông không chỉ gây ra tổn thất kinh tế đáng kể mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng cuộc sống của người dân. Trước thực trạng đáng báo động này, việc nâng cao các tiêu chuẩn an toàn cho phương tiện giao thông, đặc biệt là ô tô, là một yêu cầu cấp thiết. Các hệ thống an toàn hiện đại như hệ thống chống bó cứng phanh (ABS), hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp (BA), hệ thống cân bằng điện tử (VSC), hệ thống treo khí nén điện tử (EAS), hệ thống kiểm soát lực kéo (TRC), .